Hvad er astronomisk billedbehandling?
Astronomisk billedbehandling er en metode til at rydde op i billeder taget af rumteleskoper eller fremhæve elementer på billederne, så visse stjernernes funktioner bliver mere fremtrædende. Billedbehandlingsteknologi til at gøre dette involverer både filtre og anden indbygget teleskopteknologi kendt som billedforarbejdning og arbejde på billedet bagefter ved hjælp af software til at øge opløsningen af objekter i rummet og skærpe andre aspekter af billedet. Mens billedredigering varierer afhængigt af fokus for forskningen, og hvad der ønskes for slutningen af billedet, involverer teknikker flere standardmetoder.
rutinemæssig astronomisk billedbehandling involverer først en række grundlæggende trin. Billedkalibrering, justering og støjreduktion er alle vigtige for mange typer astronomiske billeder. Kalibrering kræver fjernelse af uønskede data eller signaloptagelser fra billeder, når de tages, så det, der studeres, kan registreres mere tydeligt.
Justering og Stacking af billeder på toppen af hinanden med software ved hjælp af faste referencepunkter kan bruges til at øge kvaliteten og densiteten af billeddata. Dette involverer processer som den, der bruges af den USA-baserede nationale luftfart og rumadministration (NASA), kaldet Drizzle-teknikken, der fungerer på billeder taget fra Hubble-rumteleskopet. Drizzle -teknikken skærper billeder ved at stable flere prøver oven på hinanden for at skabe en opløsning med en densitet af pixels, der er højere end et hvilket som helst billede alene.
Billedbehandlingsalgoritmer i software letter også støjreduktion. Rumbaserede billeder kan have tilfældig støj fra strålingseffekter eller lette refleksioner fra Jorden, og flere metoder bruges til at filtrere dette ud. En lavpasmetode reducerer højfrekvent støj, hvor kantudjævning vil eliminere afvigelser i et billede, der ligner kanten af genstande, men faktisk er bare distortions.
De fleste astronomiske fotos registreres i en række grå toner ved hjælp af en ladningskoblet enhed (CCD), som ikke desto mindre indeholder farvedata indlejret i billedet. Dette kræver behovet for en astronomisk billedbehandlingsmekanisme for at fokusere billedet på et interesseområde. Billedvisualiseringsteknikker gør dette ved at anvende en lang række filtre for at fremhæve visse områder af et billede og minimere andre. Disse inkluderer ændring af sådanne elementer i et billede, som dets luminansegenskaber, såvel som filtre til de primære farver på røde, grønne og blåt lys, for brintgaseffekter i rummet og mere.
Billedfiltreringen, der bruges af astronomisk billedbehandling, er indstillet til specifikke bølgelængder af lys og normalt designet til at være bredbånd eller smaltbånd i funktion. Bredbåndsfiltre tillader, at mange bølgelængder af lys registreres, såsom alle variationerne på en farve af rødt i det synlige spektrum. Et smalbåndsfilter blokerer alt lys bortset fra detaf normalt en karakteristisk bølgelængde, der filtreres ned til niveauet for et par nanometre eller milliardths af en meter. Når man studerer forskellige områder af rum såsom galakser, vælges et bredbåndsfilter, mens specifikke stjernernes genstande som planeter, stjerner eller asteroider i stedet kan være i fokus for et bestemt smalbåndsfilter.
Mange fotos af genstande i rummet har gennemgået en stor mængde redigering, før de frigives til medierne efter astronomisk billedbehandling. Da astronomisk forskning fungerer detaljeret med Grey Scale-billeder, konstrueres en ægte farvepræsentation af rumområdet efter det faktum ved at tildele farver baseret på bølgelængderne af lys på billedet ved hjælp af softwareværktøjer. Også ofte kan offentlige billeder sammensat af falske farver, der vælges for deres evne til at forbedre den æstetiske eller skarpe kvalitet af objekter på billedet.